自激振动空化射流振动分析试验.pdfVIP

学兔兔 第 45卷第 1O期 机 械 工 程 学 报 Vo1．45 NO．10 2009年 10月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING 0ct． 20O9 DoI：1O．3901／JM E．2009．10．089 自激振动空化射流振动分析试验冰 王萍辉 马 飞 (1．天津大学管理学院 天津 300072； 2．北京京北职业技术学院机 电工程系 北京 101400； 3．北京科技大学土木与环境工程学院 北京 100083) 摘要：从提高喷射喷嘴的设计效率和射流冲蚀与清洗效率角度出发，在理论分析 自激振动空化喷嘴工作原理的基础上，设计 不同尺寸组合的风琴管 自激振动空化喷嘴，测量风琴管 自激振动空化喷嘴喷射时喷嘴及射靶的振动，通过对振动信号的比较 分析，研究 自激振动空化射流振动特性及频率特性。结果表明，自激振动空化喷嘴振动频域图中的高频成分是谐振腔内空化 泡破裂撞击导致的高频振动，自激振动空化喷嘴振动频域图中存在调制频率，即喷嘴谐振腔内自激振动的谐振频率。实测值 与理论计算值相符。给出风琴管自激振动空化喷嘴的主要结构参数喷嘴直径、谐振腔长对喷嘴产生 自激振动空化效果的影响 规律，得出给定试验系统中自激振动空化喷嘴的最佳结构参数。振动分析试验研究与仿真研究结果一致，为 自激振动空化喷 嘴的优化设计提供了有效方法。 关键词：振动分析 振动特性 优化设计 喷嘴 中图分类号：TP601 TP69 VibrationAnalysisExperimentofSelf_res0natingCavitatingW aterJet WANG ， MAFei3 (1．SchoolofManagement，TianjinUniversity,Tianjin300072； 2．DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingJingbeiVocationalCollege，Beijing101400； 3．SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering， UniversiytofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083) Abstract：Aimingatincreasingdesignefficiencyofthejetnozzleandimprovingscouringandcleaningefficiencyofwaterjet，based ontheoreticalnaalysisofthemechanismofself-resonatingcavitating(SRC)jetnozzle，differentunitsoforgan-pipeSRCjetnozzles aredesigned．Thevibrationoforgna—pipeSRCjetnozzleandtragetismeasuredduringthejetprocess．Thevibrationchraacteristic nadrfequencycharacteristicofSRCwaterjetraestudiedbythecompraativeanalysisofthevibrationsingals．Itisfoundthathtehigh frequenciesinthevibrationrfequency—domainmapofSRCjetnozzlesraecau